Возможность одноступенчатой очистки бензинов, полученных при термическом крекинге, висбрекинге и замедленном коксовании гудрона арланской высокосернистой нефти подробно изучена в работе [252] (табл. 3.5). Было отмечено, что при очистке высокосернистых бензинов вторичного происхождения в одну ступень при определенных условиях достигается предельная глубина обессеривания и дальнейшее ужесточение режима оказывается неэффективным. Так, при гидроочистке бензина замедленного коксования с массовым содержанием серы 1,26% были получены следующие результаты:
Температура, ° С | 380 | 380 | 420 | 420 |
Объемная скорость подачи сырья, ч-1 | 2 | 0,5 | 2 | 0,5 |
Содержание серы, мг/кг | 80 | 60 | 90 | 70 |
Характеристика исходных бензинов термических процессов, гидрогенизатов и материальные балансы процесса приведены в табл. 3.5.
В работах, проведенных на пилотных, опытно-промышленных и промышленных установках было показано, что вследствие высокого экзотермического эффекта гидрирования вторичных бензинов и склонности к образованию коксоподобных отложений их целесообразно перерабатывать в смеси с бензинами прямой перегонки или с циркуляцией гидрогенизата. Обязательным условием использования этих бензинов является либо организация прямого питания установок гидроочистки, либо хранение бензинов вторичного происхождения под избыточным давлением азота или углеводородных газов. Схема двухступенчатой переработки смеси бензина прямой перегонки с бензинами коксования и гидрокрекинга описана в [253].
Таблица 3.5. Гидроочистка бензинов термических процессов [252]
Условия: катализатор АКМ, 380 °С; 5 МПа; циркуляция ВСГ 500 л/кг сырья; объемная скорость 2 ч~1.
Обозначения: I — исходный, II — очищенный.
Показатели | термокрекинг | висбрекинг | коксование | ||||
| I | II | I | II | I | II | |
Характеристика бензинов |
|
|
|
| |||
р, кг/м3 | 772 | 754 | 763 | 742 | 771 747 | ||
Содержание примесей, мг/кг |
|
|
|
| |||
сера | 13 600 | 140 | 15 200 | 130 | 12 600 | 80 | |
азот | 38 | 1,3 | 10 | 0,6 | 106 | 1,4 | |
Иодное число | 85,7 | 1,1 | 97,0 | 0,9 | 87,0 | 2,1 | |
Малеиновое число | 5,6 | 0 | 2,7 | 0 | н. д. | 0 | |
Массовый групповой состав углеводородов, % |
|
|
|
|
|
| |
парафины | 29,7 | 52,1 | 36,3 | 62,3 | 42,4 | 61,2 | |
нафтены | 17,0 | 33,2 | 15,1 | 27,5 | 10,9 | 28,4 | |
ароматические | 13,0 | 14,7 | 10,6 | 10,2 | 9,7 | 10,4 | |
непредельные ' | 40,3 | — | 38.0 | — | 37,6 | — | |
с прямой цепью | 22,4 | — | 25,8 | — | 18,8 | — | |
циклические | 16,2 | — | 12,2 | — | 17,5 | — | |
типа стирола | 1,7 | — | — | — | 1,3 | — | |
Материальный баланс очистки, % |
|
|
| ||||
Взято: сырье | 100,0 | 100,0 | 100,0 | ||||
водород на реакцию | 1,1 | 1.3 | 1.1 | ||||
Итого | 101,1 | 101,3 | 101,1 | ||||
Получено: гидрогенизат | 97,2 | 97,0 | 97,3 | ||||
сероводород | 1,4 | 1,6 | 1,3 | ||||
углеводородный газ | 1,5 | 1,7 | 1,5 | ||||
потери | 1,0 | 1,0 | 1,0 | ||||
Итого | 101,1 | 10,1,3 | 101,1 | ||||
В первой ступени при относительно низкой температуре, низкой объемной скорости и высоком парциальном давлении водорода проводится гидрирование основной массы непредельных углеводородов, в том числе исчерпывающее гидрирование углеводородов с сопряженной двойной связью, а также гидрогенолиз большей части серу- и азотсодержащих соединений (табл. 3.6).
Таблица 3.6. Двухступенчатая очистка смеси бензинов
Показатели | Сырье | Гидрогенизаты | ||
| БПГ | БЗК | I ступень | II ступень |
Состав сырьевой смеси, % | 50 | 50 | — | — |
Характеристика бензинов |
|
|
|
|
Плотность, кг/м3 | 741 | 723 | 741 | 743 |
Фракционный состав, °С н. к. | 46 | 60 | 57 | 56 |
к. к. | 168 | 160 | 176 | 180 |
Содержание примесей, г/кг сера | 150 | 7530 | 450 | 1 |
азот | 3 | 43 | 10 | 1 |
Иодное число, г I2/100 г | 3,2 | 67,3 | 10,1 | 0,6 |
Малеиновое число | 0 | 9,7 | 0 | 0 |
Массовый групповой состав углеводородов, % |
|
|
|
|
парафины | 62,6 | 35,4 | 61,7 | 67,8 |
нафтены | 26,8 | 15,0 | 24,1 | 22,7 |
ароматические | 9,2 | 10,7 | 9,0 | 8,8 |
непредельные | 1,4 | 38,9 | 4,2 | 0,7 |
Условия гидроочистки на II ступени практически совпадают с условиями работы блоков гидроочистки установок риформинга. Гидрогенизат I ступени по содержанию непредельных углеводородов, серы и азота близок к смеси прямогонного бензина с 10—15% бензина коксования или термокрекинга. Как указывалось выше, переработка таких смесей предусмотрена проектами некоторых российских установок риформинга.